[实用新型]自适应管道机器人

说明书

本实用新型公开了一种自适应管道机器人，包括两个行走机构，两个所述行走机架之间通过扭转换向机构连接，其中一个行走机构能够在扭转换向机构的带动下相对另一个行走机构进行扭转换向。采用以上技术方案的自适应管道机器人，结构新颖，设计巧妙，自适应管道机器人不仅能够通过变径驱动组件进行变径，以适应于不同管径的管道或工作管道的突然变径，而且通过设置扭转换向机构，使自适应管道机器人整体能够如同蛇和软体虫一般扭动，从而既能够轻松地进行管道路径的选择，又能够适应于绝大多数结构的复杂管网，具有极佳的通过性和越障能力，并且使自适应管道机器人能够在管网不拦截水流的情况下进行工作，适用范围广。

技术领域

本实用新型涉及管道设备技术领域，具体涉及一种自适应管道机器人。

背景技术

管道机器人是一种能够在细小管道内部行走、携带一种或多种传感器及操作机械的工业机器人，通常用于管道探伤和管道维护等场景，具有极高的实用性。

为了提高管道机器人的通过性能，现有的管道机器人通常设置有变径机构，能够适应性地改变自身的直径，以适用于不同管径的管道或工作管道的突然变径。但是，由于实际上的管网结构更加复杂，存在大量类似T形或十字形或极端S形结构，现有仅仅具有变径功能的管道机器人根本无法使用，既不能实现管道路径的选择，又对于复杂管网并不具备很好的通过性，容易出现卡滞。

解决以上问题成为当务之急。

实用新型内容

为解决以上的技术问题，本实用新型提供了一种自适应管道机器人。

其技术方案如下：

一种自适应管道机器人，包括两个行走机构，各行走机构均包括行走机架以及至少三根呈环形分布在行走机架上的轮腿，各轮腿的一端分别铰接在对应行走机架上，另一端均可转动地安装有行走轮，各轮腿上均设置有用于驱动对应行走轮转动的行走轮驱动组件，各行走机架上所有轮腿能够在变径驱动组件的带动下同步打开或收拢，其要点在于：两个所述行走机架之间通过扭转换向机构连接，其中一个行走机构能够在扭转换向机构的带动下相对另一个行走机构进行扭转换向。

采用以上结构，自适应管道机器人不仅能够通过变径驱动组件进行变径，以适应于不同管径的管道或工作管道的突然变径，而且通过设置扭转换向机构，使自适应管道机器人整体能够如同蛇和软体虫一般扭动，从而既能够轻松地进行管道路径的选择，又能够适应于绝大多数结构的复杂管网，具有极佳的通过性和越障能力。

作为优选：所述扭转换向机构包括至少三个呈环形分布的伸缩调节机构，各伸缩调节机构的一端与其中一个行走机架铰接，另一端与另外一个行走机架铰接。采用以上结构，三个伸缩调节机构的设置能够以最少的数量实现径向360°的扭转调节，不仅结构简单可靠，而且能够简化算法和控制，提高运行的稳定性。

作为优选：所述伸缩调节机构为电推杆或液压缸或气缸。采用以上结构，简单可靠，尤其电推杆无需外接气站或液压站，能够与其它电机共用电池组，使设计和使用更加方便。

作为优选：所述伸缩调节机构为三个，每个行走机架上的轮腿均为三根，各行走机架上的伸缩调节机构和轮腿交替设置、且呈环形均匀分布。采用以上结构，使整体结构和受力更加平衡，提高整体的耐用性。

作为优选：所述行走机架包括中心主体部以及六个沿周向阵列分布在中心主体部的安装臂，各伸缩调节机构和轮腿分别铰接安装在对应安装臂的外端，各安装臂上均开设有导流孔。采用以上结构，不仅结构强度高，而且投影面积小，对水的阻力小，同时，通过导流孔的设计，不仅能够进一步降低对水的阻力，而且能够实现轻量化。

作为优选：所述变径驱动组件包括可转动地安装在对应行走机架上的丝杆、用于带动丝杆转动的变径电机、与丝杆形成丝杆螺母运动副的螺母以及分别与对应轮腿一一对应的轮腿连杆，各轮腿连杆的两端分别与对应的轮腿和螺母铰接。采用以上结构，通过变径电机驱动丝杆正转或反转，能够使各轮腿同步收折或同步打开，简单可靠。